船舶副機(jī)曲軸斷裂的分析及新曲軸的更換

中遠(yuǎn)散貨運(yùn)輸有限公司　王朝旭

導(dǎo)讀：船舶副機(jī)相對(duì)主機(jī)而言是小型的，且每條遠(yuǎn)洋船上都有三臺(tái)。出現(xiàn)小毛病時(shí)，船員自己能解決和處理，船上備有常用備件，便于更換，從而船舶副機(jī)出現(xiàn)一些小的毛病時(shí)往往被管理人員忽視，久而久之可能發(fā)生大的事故。某輪副機(jī)曲軸斷裂的事故，使之聯(lián)想到了平時(shí)的檢修和保養(yǎng)，對(duì)副機(jī)的使用壽命有著一定的影響。

一、副機(jī)曲軸斷裂原因的分析

某輪副機(jī):

1)YANMAR .

2)CONTNUOUS RATING H. P 850.

3)SPEED OF CRANK SHAFT 720R PM.

4)FUEL IN JECTDN DEG. 16~ 22DEG.

5)FUEL IN JECTDN PRESS 280kg/cm².

6)FR ING ORDER 1-5-3-6-2-4

7)MODEL: .6GL- DT

8)YANMAR D IESEL ENG INE CO，LTD.

MADE IN JAPAN.

此副機(jī)在船上已運(yùn)行了30年, 平時(shí)工況良好，航行單機(jī)運(yùn)行中(負(fù)荷280KW ),發(fā)現(xiàn)異常響聲,停車檢查,發(fā)現(xiàn)NO. 4缸前曲柄臂裂紋。

斷裂前剛剛吊缸解體,才運(yùn)行1000多小時(shí)，開檔測(cè)量,保養(yǎng)檢查均未發(fā)現(xiàn)異常。分析斷裂情況，在斷面的中心已磨得很光滑,且裂紋由內(nèi)向外部擴(kuò)展，這是由于受到變形應(yīng)力的影響,加之疲勞應(yīng)力的作用而形成了斷裂面，且曲柄的斷面比較平直,應(yīng)該是機(jī)座或外力因素使曲軸變形,而產(chǎn)生內(nèi)部組織變化，使之產(chǎn)生裂變繼而向外擴(kuò)展所致,是其彎曲疲勞斷裂。

二、檢修的要點(diǎn)

為防止類似事故的發(fā)生，減少曲軸的彎曲應(yīng)力和變形乃至長(zhǎng)期超負(fù)荷運(yùn)行扭矩的發(fā)生,在管理和檢修保養(yǎng)上應(yīng)注意如下幾個(gè)方面:

1)防止曲柄銷軸承和主軸承間隙過大,使軸和瓦產(chǎn)生撞擊;

2)避免推力布司磨損或松動(dòng),引起曲軸移動(dòng);

3)定期測(cè)量曲軸拐擋差,不能超出極限；

4)定期檢查副機(jī)和發(fā)電機(jī)的底角螺栓和機(jī)架螺栓;

5)定期化驗(yàn)系統(tǒng)油油質(zhì),定期更換，嚴(yán)禁機(jī)油經(jīng)常高溫;

6)嚴(yán)禁超速、超負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn);

7)避免在進(jìn)廠拉主機(jī)艉軸時(shí)，將艉軸掛在副機(jī)底座下方。

此曲軸斷裂前進(jìn)廠拉主機(jī)艉軸時(shí),將艉軸中間軸拉出后，掛在了此副機(jī)機(jī)座板的下方，且掛的位置是兩端，正好使副機(jī)機(jī)座板和曲軸的首艉兩端下垂，中間上拱,變形應(yīng)產(chǎn)生在軸的中間,其薄弱環(huán)節(jié)是曲柄，而此曲軸的斷裂面在NO.4缸前曲柄臂。

應(yīng)該說這次事故與掛主機(jī)中間軸有一定的關(guān)系。

所以在進(jìn)廠修船時(shí),也不得不對(duì)這類的情況給予考慮。

三、更換新曲軸的注意事項(xiàng)

船員自己很難更換副機(jī)曲軸,一般由陸地專業(yè)廠家來做。

但作為船方應(yīng)知曉更換的過程和一些要點(diǎn)，只有這樣才能在監(jiān)修中配合好廠修工程。

1)拆卸一些重要部件時(shí)要做好標(biāo)記(打馬克),如:飛輪、凸輪軸傳動(dòng)齒輪、空氣分配器傳動(dòng)裝置及齒輪等等,兩端的傳動(dòng)齒輪都有定位銷和鍵,但方向不能搞錯(cuò);

2)拆卸后要對(duì)舊的曲軸軸頸、主軸承或瓦以及曲柄銷軸頸和瓦等全部進(jìn)行測(cè)量;

3)對(duì)新的曲軸(特別是二手件,要有CCS認(rèn)可的“磁粉探傷報(bào)告”和“檢驗(yàn)報(bào)告”)軸頸等也要全部進(jìn)行測(cè)量,并與上述2所測(cè)數(shù)據(jù)比較。

且主軸承間隙不能超過說明書要求(一般在0. 15~0.21mm),否則換新軸瓦，新瓦也要進(jìn)行測(cè)量,與新軸的配合間隙應(yīng)與說明書的要求相符;

4)對(duì)機(jī)座的平行度及主軸承座孔進(jìn)行平行度和中心線校對(duì);

5)新曲軸落座后進(jìn)行如下測(cè)量:

A.曲軸的自由端和飛輪端及1一7個(gè)主軸承座的平面與曲軸間的跳動(dòng)量測(cè)量,數(shù)值不能超過0.05mm,

B.曲軸拐擋差的測(cè)量,不能超出說明書的極限。

6)主軸瓦的上壓蓋安裝，按照說明書收緊力矩要求收緊，并將鎖緊螺絲鎖定;

7)飛輪安裝后對(duì)跳動(dòng)量和平衡度要進(jìn)行測(cè)量，與發(fā)電機(jī)的連接應(yīng)確保連接軸的平衡，且要對(duì)中心線校驗(yàn);

8)各缸活塞等附件安裝完畢，需對(duì)全部高壓油泵的噴油定時(shí)進(jìn)行核對(duì)(16~ 22度);

對(duì)空氣分配器進(jìn)氣定時(shí)核對(duì)，不符者應(yīng)調(diào)整;

9)所有部件檢查調(diào)節(jié),再次測(cè)曲軸拐擋差;

10)試車前清洗機(jī)油、燃油、搖臂油等濾器,手動(dòng)泵機(jī)油進(jìn)行潤滑，有系統(tǒng)循環(huán)油泵的應(yīng)開啟。

做到:

A.油水系統(tǒng)放氣;

B.檢查各部充油情況;

C.手動(dòng)盤車;

11)沖車，試運(yùn)轉(zhuǎn)，5min左右停車,打開道門檢查,查看各主軸瓦、連桿大 端瓦的溫度和齒輪箱及運(yùn)動(dòng)部件的情況;

12)然后再空載運(yùn)行，測(cè)量爆炸壓力，1h左右停車,重復(fù)上述檢查內(nèi)容,并對(duì)吸排氣閥間隙檢查,調(diào)整各缸負(fù)荷,使之均勻;

13)按說明書要求再進(jìn)行空載運(yùn)轉(zhuǎn)磨合,待確認(rèn)各參數(shù)均處于正常后，可掛負(fù)荷運(yùn)行，初掛50KW,之后逐步增加，并對(duì)各缸測(cè)量爆炸壓力,監(jiān)測(cè)排煙溫度，所有參數(shù)符合說明書要求后方可正常使用;

14)縮短檢修周期,副機(jī)系統(tǒng)油運(yùn)轉(zhuǎn)到吊缸的中間時(shí)間換油一次或根據(jù)送陸地化驗(yàn)的結(jié)果而定。

四、在管理副機(jī).上的幾個(gè)要點(diǎn)

除上述談到的對(duì)曲軸產(chǎn)生影響的幾點(diǎn)注意事項(xiàng)外,平時(shí)對(duì)副機(jī)的檢修保養(yǎng)中,一旦出現(xiàn)小毛病一定要查清,并給予解決和排除。

保養(yǎng)檢查要到位，還應(yīng)注意如下幾點(diǎn):

1)各缸負(fù)荷分配均勻,排煙溫度也不能相差過大;

2)吊缸時(shí)活塞令,特別是刮油令不能裝錯(cuò)、裝反。

對(duì)活塞銷不但要檢查而且要測(cè)量,磨損超極限要換新;

3)對(duì)連桿大端布司和曲軸軸頸不但要檢查而且要測(cè)量橢圓度、錐度等;

4)啟動(dòng)副機(jī)時(shí)檢查機(jī)油閥是否打開。

定期清洗機(jī)油濾器,對(duì)機(jī)油進(jìn)行檢查,定期化驗(yàn),定期分離,不符合者換新。

換機(jī)油時(shí)一定要清潔油底殼。

副機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)期間要保持油底殼油位，且不低于量油尺的10格，以防船搖擺時(shí)機(jī)油泵打空,造成副機(jī)機(jī)油失壓;

5)連桿螺栓要進(jìn)行長(zhǎng)度測(cè)量,一旦達(dá)到說明書規(guī)定的運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間要及時(shí)換新，在新螺栓的帽上打上馬克，以免下次吊缸解體時(shí)搞混;

若螺栓受過大應(yīng)力作用或上緊力矩超過說明書規(guī)定過多，已產(chǎn)生塑性拉伸變形,一定要更換新螺栓;

螺栓有開尾銷的,不能反復(fù)使用,每次應(yīng)更新開尾銷。

曲柄銷軸承兩端上緊力矩應(yīng)相同，以免產(chǎn)生剪切力矩,螺栓帽的內(nèi)平面與軸承蓋的平面應(yīng)平行，以防止不平行時(shí)產(chǎn)生應(yīng)力集中，對(duì)螺栓產(chǎn)生剪切力矩;

6)檢查齒輪箱,齒輪的嚙合應(yīng)良好，一旦有輪齒損壞或斷齒應(yīng)立即修復(fù);

7)調(diào)速器的傳動(dòng)裝置應(yīng)定期檢查,特別是錐形齒輪,不能受到損傷,防止調(diào)速器失控而超速保護(hù)又不靈時(shí)，發(fā)生飛車現(xiàn)象;

還要注意調(diào)速器的底座墊片的厚度不能隨意改變;調(diào)速器油要定期更換;

8)廢氣渦輪增壓器應(yīng)定期換油,定期清洗,定期解體,保證良好的增壓壓力。

近幾年來，船舶副機(jī)的功率在不斷地增加，為增效節(jié)能，降低油耗，單副機(jī)航行已成趨勢(shì)，所以對(duì)船舶副機(jī)的安全性、可靠性、穩(wěn)定性要求更高了,一旦單副機(jī)航行時(shí)出現(xiàn)故障，會(huì)帶來跳電、停車、停航等危險(xiǎn)，特別在大風(fēng)浪天氣時(shí)尤為關(guān)鍵。

所以我們加強(qiáng)對(duì)主機(jī)管理的同時(shí)，不要忽視了副機(jī)。

在船上的管理，特別是主管輪機(jī)員應(yīng)做到:一看;二聽;三觸摸;四及時(shí)補(bǔ)油水;五隨時(shí)調(diào)整各參數(shù);六發(fā)現(xiàn)異常立即采取措施;七處理問題果斷準(zhǔn)確;八得到報(bào)告立即到位;九大小毛病找出根源，徹底排除,擴(kuò)大檢查，不留隱患;十按照說明書要求檢修、保養(yǎng),使副機(jī)始終處于最佳工況。

來源：《天津航海》2009年03期

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